ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМОПРИВОДОВ ШАРОВЫХ КРАНОВ Российский патент 2002 года по МПК F15B9/03 

Устройство предназначено для дистанционного и местного управления пневматическими и пневмогидравлическими приводами запорно-регулирующей арматуры газонефтепродуктопроводов и, в частности, приводами шаровых кранов газопроводов.

Устройство содержит двухкаскадные пневмоклапаны, входы которых связаны с источником рабочей среды под давлением, а выходы - с выходными каналами устройства, электромагниты, механически, подвижно связанные с пневмоклапанами, герконно-магнитные конечные выключатели, связанные с входным валиком устройства, электромагниты и герконы конечных выключателей размещены в одной взрывозащитной камере, а подвижные постоянные магниты размещены снаружи взрывозащитной камеры, при этом каждый магнит связан с входным валиком с помощью ускоряющей двухступенчатой рычажной передачи, рычаги которой подпружинены.

Известен блок управления типа ЭПУУ-4, предназначенный для управления пневмогидроприводами шаровых кранов ([1], стр. 402). ЭПУУ-4 содержит корпус, двухкаскадные пневмоклапаны, механически, подвижно связанные с якорями электромагнитов, герконы, включенные в цепь питания электромагнитов.

Техническими недостатками данного блока являются сложность конструкции, трудность обслуживания и необходимость для управления приводом установки дополнительного блока конечных выключателей, что существенно усложняет конструкцию всей системы управления приводом и ее эксплуатацию.

Известен узел управления ЭПУУ-6, предназначенный для дистанционного и местного (ручного) управления операциями по открытию и закрытию кранов Р_у 10 МПа, D_у 50-300 мм. ЭПУУ-6 содержит корпус, двухкаскадные пневмоклапаны, механически, подвижно связанные с якорями электромагнитов, конечные выключатели, содержащие герконы, включенные в цепь питания электромагнитов, и постоянные магниты, механически связанные с входным элементом ЭПУУ-6.

Недостатком данного блока являются сложность конструкции, большие габариты и вес, сложность настройки и регулировки, недостаточная точность срабатывания конечных выключателей.

Известен узел управления ЭПУУ-7, предназначенный для дистанционного и местного (ручного) управления операциями по открытию и закрытию кранов D_у 50-150 мм на давление рабочей среды до 10 МПа с одновременной сигнализацией крайних положений запорного органа [2] . ЭПУУ-7 содержит корпус с тремя взрывозащитными камерами, однокаскадные пневмоклапаны, механически, подвижно связанные с якорями электромагнитов, конечные выключатели, содержащие герконы, включенные в цепь питания электромагнитов, и постоянные магниты, механически связанные с входным элементом ЭПУУ-7.

Техническими недостатками данного узла управления является сложность конструкции и эксплуатации из-за наличия трех взрывозащитных камер, сложность настройки и регулировки конечных выключателей из-за трудности доступа к ним и недостаточная точность работы конечных выключателей, связанная с большой величиной гистерезиса герконов, что приводит к потере информации о положении пробки шарового крана, особенно в момент начала движения.

Целью данного изобретения является создание электропневматического управляющего устройства, обладающего большей надежностью и точностью работы, большей простотой конструкции, удобством настройки и регулирования, расширением области применения.

Эта техническая задача решается согласно изобретению за счет того, что электромагниты и герконы конечных выключателей размещены в одной взрывозащитной камере, а подвижные постоянные магниты размещены снаружи взрывозащитной камеры, при этом каждый магнит связан с входным валиком с помощью ускоряющей двухступенчатой рычажной передачи, рычаги которой подпружинены.

При этом каждый рычаг рычажной передачи, установленный на входном валике устройства, имеет возможность углового перемещения вокруг оси валика и снабжен фиксатором.

При этом выполнен отдельный канал, вход которого соединен с источником рабочей среды под давлением, а выход - со входами первого каскада пневмоклапанов.

Сущность изобретения заключается в том, что в электропневматическом управляющем устройстве, содержащем двухкаскадные пневмоклапаны, входы которых связаны с источником рабочей среды под давлением, а выходы - с выходными каналами устройства, электромагниты, механически, подвижно связанные с пневмоклапанами, герконно-магнитные конечные выключатели, связанные с входным валиком устройства, электромагниты и герконы конечных выключателей размещены в одной взрывозащитной камере, а подвижные постоянные магниты размещены снаружи взрывозащитной камеры, при этом каждый магнит связан с входным валиком с помощью ускоряющей двухступенчатой рычажной передачи, рычаги которой подпружинены.

Сущность изобретения заключается также в том, что каждый рычаг рычажной передачи, установленный на входном валике устройства, имеет возможность углового перемещения вокруг оси валика и снабжен фиксатором.

Сущность изобретения заключается также в том, что выходной валик устройства снабжен на входном конце рычагом, подвижно связанным с входным элементом, установленным в пазах корпуса, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения.

Сущность изобретения заключается также в том, что в электропневматическом управляющем устройстве выполнен отдельный канал, вход которого соединен с источником рабочей среды под давлением, а выход - со входами первого каскада пневмоклапанов.

Сущность изобретения заключается также в том, что электропневматическое управляющее устройство снабжено переходным блоком, содержащим пластину, подвижно размещенную в пазах корпуса блока, в которой перпендикулярно ей закреплен стержень, один конец которого через рычажную передачу подвижно соединен со входным валиком.

Причинно-следственная связь между достигаемым научно-техническим результатом и совокупностью признаков
Повышение надежности и точности работы устройства достигается за счет того, что электромагниты и герконы конечных выключателей размещены в одной взрывозащитной камере, а подвижные постоянные магниты размещены снаружи взрывозащитной камеры, при этом каждый магнит связан с входным валиком с помощью ускоряющей двухступенчатой рычажной передачи, рычаги которой подпружинены.

Расширение области применения достигается за счет того, что электропневматическое управляющее устройство снабжено переходным блоком, содержащим пластину, подвижно размещенную в пазах корпуса блока, в которой перпендикулярно ей закреплен стержень, один конец которого через рычажную передачу подвижно соединен со входным валиком.

На фиг.1 приведена схема электропневматического управляющего устройства.

На фиг.2 приведен чертеж электропневматического устройства.

На фиг.3 приведен вид электропневматического управляющего устройства по В фиг.2 со снятой крышкой взрывозащитной камеры.

На фиг.4 приведена схема рычажной передачи.

На фиг.5 приведен вид рычажной передачи по С фиг.4.

На фиг.6 приведена схема переходного блока.

На фиг.7 приведен вид по А фиг.6.

Электропневматическое управляющее устройство содержит двухкаскадные пневмоклапаны 1, 2, входы которых связаны с источником рабочей среды под давлением (не показан), а выходы - с выходными каналами 3, 4 устройства; электромагниты 5, 6, размещенные во взрывозащитной камере 8 (фиг.3) и механически, через толкатели 9, 10 и рычаги 11, 12, связанные с пневмоклапанами 1, 2; конечные выключатели, содержащие расположенные во взрывозащитной камере 8 герконы 14, 15, постоянные магниты 16, 17, укрепленные на концах подпружиненных рычагов 18, 19 ускоряющей рычажной передачи и сидящих на оси 20. Рычажная передача включает в себя также рычаги 21, 22, закрепленные на входном валике 23 устройства с возможностью углового перемещения, фиксаторы 24, 25, при этом входной валик 23 проходит через дно 27, крышку 28 взрывозащитной камеры 8, и внешнюю крышку 30, причем на выходном конце валика установлена индикаторная стрелка 31, а входной конец снабжен пазом 32 (фиг.2) для стыковки со шпинделем запорно-регулирующей арматуры.

Электропневматическое управляющее устройство содержит также (фиг.7) переходный блок 41 с пазом 42, в котором подвижно размещена пластина 43 с укрепленным в ней стержнем 44, конец которого имеет продольный паз и через стержень 45 и рычаг 46 соединен с валиком 23, при этом рычаг 46 жестко соединен с валиком.

На чертежах обозначены также не входящие в устройство сигнальные лампы 48, 49 и задатчик 50, пневмоцилиндр 51, а также давление Р в источнике рабочей среды.

Электропневматическое управляющее устройство работает следующим образом. В исходном (одном из крайних) положении в герконе 15 под действием постоянного магнита 17 контакты цепи электромагнита 6 пневмоклапана 1 разомкнуты и пневмоклапан закрыт, а контакты цепи сигнальной лампы 47 замкнуты и лампа горит. В то же время в герконе 14 контакты цепи электромагнита 5 пневмоклапана 2 замкнуты и электромагнит 5 подготовлен к работе, а контакты цепи сигнальной лампы 48 разомкнуты и лампа не горит.

При переключении ключа задатчика 50 на клемму "в" задатчика цепь электромагнита 5 замыкается, он срабатывает и открывает пневмоклапан 1, в результате чего рабочая среда (сжатый газ) подается через выходной канал 3 в левую полость пневмоцилиндра 51. При этом поршень пневмоцилиндра перемещается вправо и перемещает регулирующий орган арматуры (не показан). Валик 23 с рычагами 21, 22 при этом будет поворачиваться по часовой стрелке, в результате чего рычаг 18 под действием своей пружины будет поворачиваться по часовой стрелке и постоянный магнит 17 отойдет от геркона 15, вследствие чего контакты цепи лампы 47 разомкнутся и лампа погаснет, а контакты цепи электромагнита 6 замкнутся и он будет подготовлен к работе.

При подходе привода к новому крайнему положению рычаг 21 воздействует на рычаг 19, который начнет поворачиваться по часовой стрелке, постоянный магнит 16 приблизится к геркону 14, в результате чего контакты цепи электромагнита 5 разомкнутся, электромагнит "отпустит", пневмоклапан 1 закроется, поступление рабочей среды в правую полость пневмоцилиндра 51 прекратится и шток пневмоцилиндра остановится. При этом контакты цепи лампы 48 замкнутся и лампа загорится.

Для движения штока пневмоцилиндра в обратную сторону ключ задатчика 50 необходимо переключить на клемму "а".

В том случае, когда к электропневматическому управляющему устройству присоединен переходный блок 41 (фиг.7), поворот входного валика 23 осуществляется при движении штока пневмоцилиндра через стержень 44, жестко связанный с поршнем, и через рычаг 45, закрепленный на валике 23.

Источники информации
1. Д. Ф.Гуревич, О.Н.Заринский, Ю.К.Кузьмин. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. Л.: "Недра". Ленинградское отделение, 1988 г.

2. Узел управления ЭПУУ-6. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АСА2.556.030 ТО. РАО "Газпром", фирма "Калининградгазавтоматика". Калининград, 1988 г.

3. Узел управления ЭПУУ-7. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АСА2.556.088ТО. РАО "Газпром". Фирма "Калининградгазавтоматика". Калининград, 1996 г.

Устройство предназначено для дистанционного и местного управления пневматическими и пневмогидравлическими приводами запорно-регулирующей арматуры газонефтепродуктопроводов. Устройство содержит пневмоклапаны, входы которых связаны с источником рабочей среды под давлением, а выходы - с выходными каналами устройства, электромагниты, механически связанные с пневмоклапанами, герконно-магнитные конечные выключатели, электромагниты и герконы конечных выключателей размещены в одной взрывозащитной камере, а подвижные постоянные магниты размещены снаружи взрывозащитной камеры, при этом каждый магнит связан с входным валиком с помощью ускоряющей двухступенчатой рычажной передачи, рычаги которой подпружинены. Технический результат - повышение надежности. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Электропневматическое управляющее устройство, содержащее двухкаскадные пневмоклапаны, входы которых связаны с источником рабочей среды под давлением, а выходы - с выходными каналами устройства, электромагниты, механически связанные с пневмоклапанами, герконно-магнитные конечные выключатели, связанные с входным валиком устройства, отличающееся тем, что электромагниты и герконы конечных выключателей размещены в одной взрывозащитной камере, а подвижные постоянные магниты размещены снаружи взрывозащитной камеры, при этом каждый магнит связан с входным валиком с помощью ускоряющей двухступенчатой рычажной передачи, рычаги которой подпружинены. 2. Электропневматическое управляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый рычаг рычажной передачи, установленный на входном валике устройства, имеет возможность углового перемещения вокруг оси валика и снабжен фиксатором. 3. Электропневматическое управляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходной валик устройства снабжен на входном конце рычагом, подвижно связанным с входным элементом, установленным в пазах корпуса, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения. 4. Электропневматическое управляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено переходным блоком, содержащим пластину, подвижно размещенную в пазах корпуса блока, в которой перпендикулярно ей закреплен стержень, один конец которого через рычажную передачу подвижно соединен со входным валиком.